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Relatório TOPCon sobre novas tecnologias fornece insights sobre passivação

passivação é a chave
  • Todas as tecnologias de células avançadas diferem principalmente em termos de shceme de passivação
  • Existem dois métodos envolvidos na passivação: passivação por efeito de campo e passivação química
  • Enquanto a passivação química trata da saturação das ligações pendentes, a passivação do efeito de campo trata da criação de um campo elétrico próximo à superfície para repelir os portadores de carga de mesma polaridade.

Todas as tecnologias avançadas de células solares têm uma estrutura celular diferente e seguem um fluxo de processo bastante diferente. No entanto, de uma perspectiva mais ampla, o esquema de passivação é o principal elemento diferenciador para todas essas tecnologias de células de alta eficiência. Ajustar o processo de metalização de acordo com a configuração de passivação é outra parte importante da implementação de todas essas tecnologias avançadas de células. Abaixo está um breve resumo dos fundamentos da passivação.


Noções básicas de passivação

A pastilha de silício – a matéria-prima básica – ainda apresenta defeitos inerentes no momento de entrar em uma linhagem celular. Os mais proeminentes são os defeitos de superfície originados do processo fundamental de fatiar as pastilhas de um lingote causando rupturas de uma rede cristalina em ambas as superfícies das pastilhas. Essas interrupções no arranjo periódico dos átomos de silício resultam nas chamadas ligações pendentes, funcionando como centros de recombinação. A passivação é um processo no qual esses defeitos são tornados inativos para reduzir a recombinação da superfície dos portadores de carga, garantindo a eficiência da célula.

Existem dois métodos complementares de passivação: a) reduzir fortemente os portadores de carga de uma polaridade que atingem a superfície, eb) reduzir o estado da interface saturando as ligações pendentes. Este último pode ser realizado, novamente, de duas maneiras. Uma é simplesmente saturar as ligações pendentes na superfície, fornecendo condições adequadas para desenvolver uma camada superficial que permita tempo e energia suficientes para os átomos atingirem níveis de energia ideais para saturar essas ligações pendentes. Alternativamente, pode-se depositar um filme dielétrico rico em hidrogênio que libera hidrogênio em etapas de queima subsequentes. O hidrogênio livre ocupa locais vagos de ligações pendentes, pacificando-os assim. Este método é chamado passivação química.

Existe outro mecanismo chamado passivação de efeito de campo, que envolve a criação de um campo elétrico próximo à superfície que pode repelir os portadores de carga de polaridade semelhante. Isso pode ser alcançado por meio de densidade de dopante descendente de alta concentração de superfície. Além disso, a aplicação de uma camada dielétrica com altas cargas fixas também cria um gradiente de campo elétrico próximo à superfície, o que proporciona a passivação do efeito de campo (ver gráfico). Seguindo este princípio básico, toda arquitetura de célula avançada apresenta um esquema de passivação específico.

Retirado de Notícias de Taiyang

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